Nat. Commun.：通过低温透射电子显微镜探测钠金属固体电解质界面
兔兔
低温透射电子显微镜（cryo-TEM）是最近提出的研究电池电极的一种有价值的工具。尽管被用于基于锂的电池材料，但基于钠的电化学储能系统的低温TEM的测量并未得到普遍报道。特别是，cryo-TEM对阐明与非水系电解质溶液接触的Na-金属电极的化学和形态学行为可能会提供有用的见解，从而可能会更好地理解操作过程中的金属电池。有鉴于此，南方科技大学谷猛副教授和邓永红副教授等人利用cryo-TEM研究了氟代碳酸乙烯酯（FEC）添加剂对Na-金属电极固电解质界面相（SEI）结构的影响。
本文要点：
1）当使用不含FEC的EC：DMC基电解质时，Na2CO3和Na金属都会与电解质发生反应，从而形成不断发展的动态SEI。死Na金属可能会被被困在厚厚的SEI中，从而减少电池中有限的钠源，并构成潜在的安全隐患。
2）随着FEC的加入，FEC-Na金属反应产生致密连续的Na3PO4和NaF层，覆盖Na金属，防止Na金属与电解质发生反应。因此，添加FEC可以大大提高电池的库仑效率和循环寿命。这项工作强调了使用低剂量cryo-TEM在原子尺度上直接成像SEI和Na枝晶，并解释了FEC添加剂增强电池性能的功能来源。这样做还可以提供有价值的见解，以了解电解质添加剂对Na-金属电池稳定性的影响。
Bing Han et al. Probing the Na metal solid electrolyte interphase via cryo-transmission electron microscopy. Nat. Commun. 2021, 12 (1), 3066.
DOI: 10.1038/s41467-021-23368-6.
https://www.nature.com/articles/s41467-021-23368-6
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